2018年，麻省理工学院（MIT）的工程师团队建造并成功试飞了全球第一架没有任何活动部件的飞机——一种固态离子驱动飞机。与传统涡轮动力或螺旋桨飞机不同，它不依赖化石燃料，飞行过程完全无声，为航空推进开辟了一条全新路径。
无活动部件、无需燃料的飞行原理
这架翼展5米（16英尺）、重约2.3千克（5磅）的原型机，由离子风提供动力。离子风是在飞机上产生的沉默而强大的离子流，能够产生足够推力，推动飞机持续稳定飞行。与螺旋桨、涡轮叶片和风扇等移动部件驱动的传统飞机不同，新设计全程没有任何机械运动部件，这也是它与以往所有飞机的根本区别。
电动力学推进：离子风如何产生推力
这套推进系统的核心原理被称为电动力学（electroaerodynamics）。它的基本思想是构建一个由多根细线组成的电极网格，像水平围栏一样安装在机翼前缘下方。一组导线充当正电极，另一组充当负电极。导线通电后会吸引并剥离周围空气分子中的负电子，就像磁铁吸引铁屑。失去电子的空气分子被电离，继而被吸引到飞机后部的负电极，从而形成持续的气流推力。
这一物理原理最早在20世纪20年代被发现，此前长期停留在航空与业余爱好者圈子的探索中。多年来，电动力学推力大多只是业余项目，被限制在小型桌面升降机上，只能在高压供电下让工艺品短暂悬停。学界一度普遍认为，无法在持续飞行中产生足够推力来驱动更大的飞机。
从科幻到现实：4万伏高压驱动
麻省理工学院航空航天学副教授史蒂文·巴雷特（Steven Barrett）的灵感，正来自科幻作品《星际迷航》中的穿梭机。自那以后，他一直致力于为无活动部件的飞机设计推进系统。这是有史以来第一次，没有活动部件的推进系统实现持续飞行。巴雷特表示，这可能为飞机带来更安静、机械结构更简单、且不排放燃烧废气的新可能。
该团队的最终设计类似于一架大型轻量化滑翔机：机翼前缘由细线构成，后部则为较粗的线。机身内装有一组锂聚合物电池和一套电子系统，由电子研究实验室 David Perreault 教授的电力电子研究团队设计，可为电极提供高达4万伏的电压。
研究意义与未来展望
这是我们可以设计出的最简飞机，足以证明离子飞机能够飞行这一概念。巴雷特解释道，不过它距离执行实际任务的飞机还有一段距离，需要进一步提升效率、延长飞行时间，并实现室外飞行。
法国图卢兹流体力学研究所高级研究员弗兰克·普拉布埃（Franck Plouraboué）指出，研究人员此前从未成功让重量超过几克的物体飞行。在无人机应用之外，它未来对飞机推进的影响尚难预测，但这是一个即将爆发的领域的新开端。这项成果已发表于《自然》（Nature）杂志。